儀表與自動化電子教案項目二測量系統(tǒng)集成與調(diào)試課件

儀表與自動化劉書凱陸建國主編化學工業(yè)出版社儀表與自動化

項目二測量系統(tǒng)集成與調(diào)試（一）引領(lǐng)學生學習測量的基本知識，掌握壓力（P）、物位（L）、流量（F）、溫度（T）及物質(zhì)成分（A）測量儀表的使用特點。（二）學生通過分組訓練，進行典型測量系統(tǒng)的安裝與調(diào)試。（三）成果展示：學生寫出安裝調(diào)試項目報告。一、項目梗概測量的基本知識1．按誤差的表示方式分（1）絕對誤差儀表的測量值與被測量真實值之差稱作絕對誤差。Δ＝Z－Zt≈Z－Z0

（2－1）式中Z——測量值，即檢測儀表的指示值；

Zt——真實值，通常用更精確儀表的指示值Z0近似地表示實際值；

Δ——絕對誤差。絕對誤差越小，說明測量結(jié)果越準確，越接近真實值。但絕對誤差不具可比性。（2）相對誤差用絕對誤差與近視真實值的百分比表示測量誤差較為確切，即相對誤差。

（2—2）（3）引用誤差也叫滿度百分誤差，用儀表指示值的絕對誤差與儀表的量程之比的百分數(shù)來表示。即

（2－3）式中—引用誤差；

M——儀表的量程，M=Xmax－Xmin

Xmax——儀表量程上限值；

Xmin——儀表量程下限值。絕對誤差與相對誤差的大小反映的是測量結(jié)果的準確程度，而引用誤差的大小反映的是測量工具（儀表）性能的好壞。測量的基本知識2．誤差出現(xiàn)的規(guī)律來分（1）系統(tǒng)誤差（又叫規(guī)律誤差）——大小和方向具有規(guī)律性的誤差叫系統(tǒng)誤差，一般可以克服。（2）過失誤差（又叫疏忽誤差）——測量者在測量過程中疏忽大意造成的誤差叫過失誤差，操作者在工作過程中，加強責任心，提高操作水平，可以克服疏忽誤差。（3）隨機誤差（又叫偶然誤差）——同樣條件下反復測量多次，每次結(jié)果均不重復的誤差叫隨機誤差，是由偶然因素引起的，不易被發(fā)覺和修正。檢測儀表的基礎(chǔ)知識

（一）檢測儀表的分類1．根據(jù)敏感元件與被測介質(zhì)是否接觸，可分為接觸式檢測儀表和非接觸式檢測儀表。2．按精度等級可分為標準儀表和工業(yè)用表。3．按被測變量分類，一般分為壓力、物位、流量、溫度檢測儀表和自動成分分析儀表等。4．按儀表的安裝與功能分類，通?？煞譃橐淮蝺x表（現(xiàn)場測量與變送儀表）、二次儀表（控制室顯示、記錄儀表）等。檢測儀表的基礎(chǔ)知識

（二）檢測儀表的品質(zhì)指標1．精確度（準確度）儀表的精確度是描述儀表測量結(jié)果準確程度的指標。在實際檢測過程中，都存在一定的誤差，其大小一般用精度來衡量。儀表的精度，是儀表最大引用誤差δmax去掉正負百分號后的數(shù)值。儀表精度等級越小，精確度越高。當一臺儀表的精度等級確定以后，儀表的允許誤差也隨之確定。儀表的允許誤差表示為δ表允，合格儀表的精度δmax不超過其儀表的最大允許誤差δ表允。這叫精度合格。

檢測儀表的基礎(chǔ)知識

2．變差（回差）在外界條件不變的情況下，用同一臺儀表對某一參數(shù)進行正、反行程測量時，其所得到的儀表指示值是不相等的，對同一點所測得的正、反行程的兩個讀數(shù)之差就叫該點的變差（也叫回差）。變差表示測量儀表的恒定度，說明儀表的正向（上升）特性與反向（下降）特性的不一致程度。合格儀表的最大變差不能大于儀表的最大允許誤差。這叫恒定度合格。一臺合格儀表必須滿足其精度和恒定度（變差）同時合格，缺一不可。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，儀表往往需要滿足工藝要求，即儀表的最大允許誤差要不超過工藝允許的最大誤差。

檢測儀表的基礎(chǔ)知識

（三）測量系統(tǒng)的構(gòu)成利用各種檢測儀表自動連續(xù)地對相應的工藝變量進行檢測，并能自動指示或記錄的系統(tǒng)，稱為過程檢測系統(tǒng)。一次儀表一般包含測量、傳送元件（統(tǒng)稱為變送器），二次儀表為顯示儀表。測量部分一般與被測介質(zhì)直接接觸將被測變量轉(zhuǎn)換成與其成一定函數(shù)關(guān)系信號，傳送部分主要起信號傳送放大作用，將信號轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一標準信號（如4～20mADC電流）送給顯示儀表，顯示部分將中間統(tǒng)一標準信號轉(zhuǎn)換成與被測變量相應的測量值顯示、記錄下來。三、情境建立由教師（代表管理方）對學生（員工）根據(jù)實訓現(xiàn)場（或校外實訓基地）的生產(chǎn)設(shè)備，進行工作任務的布置與分配，明確“典型生產(chǎn)過程對象認知”項目訓練的目的、要求及內(nèi)容，派發(fā)任務單。項目名稱子項目內(nèi)容要求備注測量系統(tǒng)集成與調(diào)試

壓力測量系統(tǒng)集成與調(diào)試

學員按照人數(shù)分組訓練：1.學會選擇一次、二次儀表；2.能正確安裝儀表并正確接線。3.學會按照工藝要求調(diào)試運行系統(tǒng)

流量測量系統(tǒng)集成與調(diào)試

學員按照人數(shù)分組訓練：1.學會選擇一次、二次儀表；2.能正確安裝儀表并正確接線。3.學會按照工藝要求調(diào)試運行系統(tǒng)

物位測量系統(tǒng)集成與調(diào)試

學員按照人數(shù)分組訓練：1.學會選擇一次、二次儀表；2.能正確安裝儀表并正確接線。3.學會按照工藝要求調(diào)試運行系統(tǒng)

溫度測量系統(tǒng)集成與調(diào)試

學員按照人數(shù)分組訓練：1.學會選擇一次、二次儀表；2.能正確安裝儀表并正確接線。3.學會按照工藝要求調(diào)試運行系統(tǒng)。

目標要求學會選擇、安裝儀表，能正確調(diào)試系統(tǒng)并運行

實訓環(huán)境校外實訓基地、校內(nèi)實訓室其他表2-1任務單組別：組員：項目負責人：（一）子任務一：壓力測量系統(tǒng)集成與調(diào)試1．壓力測量知識鏈接工程上把垂直作用在物體單位面積上的力稱為壓力，用P表示。壓力測量中，常有大氣壓力、表壓力、絕對壓力和負壓力（即真空度）等表示法：大氣壓力：是由地球表面包圍著的空氣所產(chǎn)生的壓力。絕對壓力：以絕對真空（即絕對壓力為零）為計算基準的壓力。表壓力：在工程上則通常使用表壓力，即超出大氣壓力的數(shù)值。表壓力、絕對壓力和大氣壓力之間的關(guān)系為：p表壓=p絕壓-p大氣壓（一）子任務一：壓力測量系統(tǒng)集成與調(diào)試2．子任務實施：在實訓現(xiàn)場，學員以小組為單位自主練習單圈彈簧管壓力表的選擇、安裝與調(diào)校學員按照工程選擇方法選擇合適的單圈彈簧管壓力表，采用“比較法”安裝在壓力校驗臺上進行合格校驗1）壓力表的選擇某反應器工作壓力為15MPa，要求測量誤差不超過±0.5MPa，現(xiàn)用一只2.5級，0～25MPa的壓力表進行測量，問是否滿足對測量誤差的要求？應選用幾級的壓力表？

（一）子任務一：壓力測量系統(tǒng)集成與調(diào)試1）壓力表類型的選擇根據(jù)工藝要求被測介質(zhì)的物理化學性質(zhì)及現(xiàn)場環(huán)境等因素來確定儀表的類型。普通介質(zhì)：選普通壓力表；特殊的介質(zhì)：應選用專用的壓力表（如氨壓力表要求耐腐蝕、氧壓力表需要禁油等）因上述問題沒有對介質(zhì)有特殊要求，所以選擇“普通壓力表”。（一）子任務一：壓力測量系統(tǒng)集成與調(diào)試3）壓力表精度的選擇根據(jù)工藝生產(chǎn)中所允許的最大測量誤差來決定。兼顧生產(chǎn)成本，一般所選的儀表精度只要能滿足生產(chǎn)的需要即可，即，即表的精度等級不超過工藝允許的最大誤差。上述問題工藝允許最大誤差

根據(jù)，選擇壓力表的允許誤差小于或等于2，所以選擇精度級為1.5級的壓力表。經(jīng)查有關(guān)手冊：選Y－100型，測量范圍0～25MPa，精度等級為1.5級的普通單圈彈簧管壓力表，而現(xiàn)有一只2.5級，0～25MPa的壓力表無法滿足工藝測量的要求。

（一）子任務一：壓力測量系統(tǒng)集成與調(diào)試（2）壓力表的安裝1）測壓點的選擇測壓點一般選擇與被測介質(zhì)呈直線流動的管段部分，且使取壓點與流動方向垂直；測液體壓力時，取壓點應在管道下部；測氣體壓力時，取壓點應在管道上方。2）導壓管的鋪設(shè)導壓管粗細要合適，在鋪設(shè)時應便于壓力表的保養(yǎng)和信號傳遞。在取壓口到儀表之間應加裝切斷閥。當遇到被測介質(zhì)易冷凝或凍結(jié)時，必須加保溫板熱管線。（一）子任務一：壓力測量系統(tǒng)集成與調(diào)試3）壓力表的安裝壓力表安裝時，應便于觀察和維修，盡量避免振動和高溫影響。應根據(jù)具體情況，采取相應的防護措施，如圖2－4所示。壓力表在連接處應根據(jù)實際情況加裝密封墊片。

2-4壓力表安裝示意圖（一）子任務一：壓力測量系統(tǒng)集成與調(diào)試操作步驟：①識別被校壓力表和標準壓力表的種類、型號、精度等級和測量范圍。②打開被校表的表殼和面板，觀察儀表內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，再將其復位組裝好。③在操作使用活塞式壓力校驗臺以前，首先調(diào)整氣液式水平器使之處于水平狀態(tài)。④如圖2-5所示，學員以小組為單位安裝壓力表校驗系統(tǒng)，并檢查油路暢通、是否漏油。⑤零位調(diào)整，首先觀察未加壓時被校壓力表的零位指示是否準確，若不準，則重新安裝表針。（一）子任務一：壓力測量系統(tǒng)集成與調(diào)試⑥量程調(diào)整 關(guān)閉切斷閥a、b、c，打開油杯閥，逆時針旋轉(zhuǎn)手輪使工作活塞退出，吸入工作液。待絲杠露出螺旋加壓泵體的五分之四長度時，關(guān)閉油杯閥，打開a、b閥。順時針旋轉(zhuǎn)手輪給表加壓至滿量程（從標準表讀出），看被校表的指針是否準確。否則應退油撤壓，再打開儀表，調(diào)整量程調(diào)整螺釘，然后再校。⑦重復5、6兩步，對零點、量程反復調(diào)整，是二者均符合要求。⑧示值誤差校驗 選擇壓力表量程的0%、25%、50%、75%、100%五點進行正、反行程的校驗。計算各點的絕對誤差和變差，找出最大絕對誤差和最大變差，均填入表中。將最大絕對誤差和最大變差與儀表的允許誤差比較，判斷儀表是否合格。（二）子任務二：流量測量系統(tǒng)集成與調(diào)試（1）節(jié)流式差壓流量計測量原理節(jié)流式差壓式流量計（也稱節(jié)流式流量計）作為水平流向、大流量測量的儀表在工業(yè)生產(chǎn)過程中大量使用。差壓式流量計是基于流體流動的節(jié)流原理，利用流體流經(jīng)節(jié)流裝置時產(chǎn)生的靜壓差來實現(xiàn)流量測量的。流體在管道中流經(jīng)節(jié)流裝置時，由于流通面積突然減小，流速必然產(chǎn)生局部收縮，流速加快。根據(jù)能量守恒原理，動壓能和靜壓能在一定條件下可以互相轉(zhuǎn)換，流速加快的結(jié)果必然導致靜壓能的降低，因而在節(jié)流裝置的上、下游之間產(chǎn)生了靜壓差△P，這個靜壓差的大小和流過此管道流體的流量成函數(shù)關(guān)系，可以證明流量F和節(jié)流裝置前后的靜壓差△P成平方根關(guān)系。（二）子任務二：流量測量系統(tǒng)集成與調(diào)試（2）標準節(jié)流裝置標準節(jié)流裝置從左到右為：孔板、噴嘴、文管設(shè)置在管道內(nèi)能夠使流體產(chǎn)生局部收縮的元件，稱為節(jié)流元件。所謂標準節(jié)流裝置，就是指它們的結(jié)構(gòu)形式、技術(shù)要求、取壓方式、使用條件等均有統(tǒng)一的標準。實際使用過程中，只要按照標準要求進行加工，可直接投入使用。目前常用的標準節(jié)流裝置有孔板、噴嘴、文丘里管。（二）子任務二：流量測量系統(tǒng)集成與調(diào)試1）標準節(jié)流裝置的使用條件①流體必須充滿圓管和節(jié)流裝置，并連續(xù)地流經(jīng)管道；②管道內(nèi)的流束（流動狀態(tài)）必須是穩(wěn)定的，且是單向、均勻的，不隨時間變化或變化非常緩慢；③流體流經(jīng)節(jié)流件時不發(fā)生相變；④流體在流經(jīng)節(jié)流件以前，其流束必須與管道軸線平行，不得有旋轉(zhuǎn)流。（二）子任務二：流量測量系統(tǒng)集成與調(diào)試2）標準節(jié)流裝置的選擇原則①在允許壓力較小時，可采用文丘里管和文丘里噴嘴；②在檢測某些容易使節(jié)流裝置玷污、磨損和變型的臟污或腐蝕性等介質(zhì)的流量時，采用噴嘴較孔板為好；③在流量值和差壓值都相等條件下，噴嘴的開孔界面比值β較孔板的小。這種情況下，噴嘴有較高的檢測精度，而且所需的直管長度也較短。④在加工制造和安裝方面，以孔板最簡單，噴嘴次之，文丘里管、文丘里噴嘴最為復雜，造價也高，并且所需的直管長度也較短。（二）子任務二：流量測量系統(tǒng)集成與調(diào)試3）節(jié)流裝置的安裝①應使節(jié)流元件的開孔與管道的軸線同心，并使其端面與管道的軸線垂直。②在節(jié)流元件前后長度為管徑2倍的一段管道內(nèi)壁上，不應有明顯的粗糙或不平。③節(jié)流元件的上下游必須配置一定長度的直管。④標準節(jié)流裝置（孔板、噴嘴），一般只用于直徑D>50mm的管道中。（二）子任務二：流量測量系統(tǒng)集成與調(diào)試（3）差壓檢測及顯示節(jié)流元件將管道中流體的流量轉(zhuǎn)換為壓差，該壓差由導壓管引出，送給差壓計來進行測量。用于流量測量的差壓計型式很多，如雙波紋管差壓計、膜盒式差壓計、差壓變送器等，其中差壓變送器使用得最多。由于流量與差壓之間具有開方關(guān)系，為指示方便，常在差壓變送器后增加一個開方器，使輸出電流與流量變成線性關(guān)系后，再送顯示儀表進行顯示。通常差壓式流量檢測系統(tǒng)是由節(jié)流裝置（包括節(jié)流元件和取壓裝置）、導壓管和差壓計或差壓變送器及顯示儀表組成。（二）子任務二：流量測量系統(tǒng)集成與調(diào)試2．子任務實施：在實訓現(xiàn)場，學員自主練習正確投運節(jié)流式差壓流量檢測系統(tǒng)（1）由教師引領(lǐng)、學員自主練習，熟悉各種典型流量測量系統(tǒng)及儀表特點；明確流量F和節(jié)流裝置前后的靜壓差△P成平方根關(guān)系；（2）會選用“節(jié)流裝置”，能正確“取壓”并會安裝。（3）會進行節(jié)流式差壓流量系統(tǒng)的投運與調(diào)試差壓式流量計在現(xiàn)場安裝完畢，經(jīng)檢測校驗無誤后，就可以投入使用。（三）子任務三：物位（液位）測量系統(tǒng)集成與調(diào)試1．物位測量知識鏈接（1）物位物位是容器內(nèi)兩相物料交界面與容器底部距離的測量，用H表示，如圖2-9所示，若液相與氣相交界面與容器底部距離的測量被稱為液位，工程上液位測量較多。物位檢測儀表的種類很多，大體上可分成接觸式和非接觸式兩大類。（2）差壓式液位計差壓式液位計是根據(jù)流體靜力學原理工作的，即容器內(nèi)液位的高度L與液柱上下兩端面的靜壓差成比例。在圖2－10中，根據(jù)流體靜力學原理，A點和B點的壓力差△P為：一般被測介質(zhì)的密度ρ是已知的，重力加速度g是常量，所以差壓△P正比于液位L，即液位L的測量問題轉(zhuǎn)換成了差壓△P的測量。因此，所有壓力、壓差檢測儀表只要量程合適，都可用來測量物位。圖2-10差壓變送器測液位示意圖（三）子任務三：物位（液位）測量系統(tǒng)集成與調(diào)試1）零點無遷移如圖2－10所示，在使用電動差壓變送器時，差壓變送器的安裝高度與最低液位正好在同一水平線上，此時△P＝PB-PA=ρgL當L＝0時，△P＝0IO＝IOmin＝4mADC當L＝Lmax時△P＝△Pmax

IO＝IOmin＝20mADC當液位在0～L之間變化時，△P在0～△Pmax之間變化，它們之間形成一一對應的關(guān)系，這就是所謂“無遷移”情況。（三）子任務三：物位（液位）測量系統(tǒng)集成與調(diào)試2）零點正遷移若差壓變送器與容器的液相取壓點不在同一水平面上，如圖2－11所示。變送器此時正壓室受到的壓力P＋＝P0＋ρgL+ρgl負壓室受到的壓力P－＝P0差壓△P＝P＋－P－＝ρgL+ρgl顯然，當L＝0時，△P>0（顯示儀表的指示大于零），此時差壓變送器需要零點“正遷移”，遷移量＝ρgl。圖2-11差壓液位計示圖

（三）子任務三：物位（液位）測量系統(tǒng)集成與調(diào)試3）零點負遷移如果被測介質(zhì)易揮發(fā)或有腐蝕性，為了保護變送器，防止管線阻塞或腐蝕，并保持負壓室的液柱高度恒定，保證測量精度，需要在負壓管線上加隔離液。如圖2－12所示。此時，△P＝P＋－P－＝（P0＋ρ1gL+ρ2gl1）－（P0+ρ2gl2）＝ρ1gL－ρ2g（l2－l1）式中ρ1——被測介質(zhì)的密度

ρ2——隔離液的密度顯然，當L＝0時，△P<0，顯示儀表指示小于零，差壓變送器需要零點“負遷移”。

圖2-12加裝隔離罐的差壓液位計示圖（三）子任務三：物位（液位）測量系統(tǒng)集成與調(diào)試2．子任務實施：在實訓現(xiàn)場，由教師引領(lǐng)、學員以小組為單位自主練習，熟悉各種典型液位測量系統(tǒng)及儀表特點；明確液位L和容器壓差△P之間關(guān)系。（三）子任務三：物位（液位）測量系統(tǒng)集成與調(diào)試（四）子任務四：溫度測量系統(tǒng)集成與調(diào)試1．溫度測量相關(guān)知識溫度是表征物體冷熱程度的物理量。在工業(yè)生產(chǎn)中，許多化學反應或物理反應都必須在規(guī)定的溫度下才能正常進行，否則將得不到合格的產(chǎn)品，甚至會造成生產(chǎn)事故。因此，溫度的檢測與控制是保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、確保安全生產(chǎn)的重要手段。（四）子任務四：溫度測量系統(tǒng)集成與調(diào)試（1）測溫儀表的分類1）按測量范圍分：把測量600℃以上溫度的儀表叫高溫計，測量600℃以下溫度的儀表叫溫度計。2）按工作原理分：分為膨脹式溫度計、熱電偶溫度計、熱電阻溫度計、壓力式溫度計、輻射高溫計和光學高溫計等。3）按感溫元件和被測介質(zhì)接觸與否分：分為接觸式與非接觸式兩大類。（四）子任務四：溫度測量系統(tǒng)集成與調(diào)試（2）工業(yè)用一次測溫儀表1）熱電偶熱電偶溫度計的測溫原理是基于熱電偶的熱電效應。測溫系統(tǒng)包括熱電偶、顯示儀表和導線三部分，如圖2－13所示。熱電偶是由兩種不同材料的導體A和B焊接或絞接而成，連在一起的一端稱作熱電偶的工作端（熱端、測量端），另一端與導線連接，叫做自由端（冷端、參比端）。導體A、B稱為熱電極，合稱熱電偶。（四）子任務四：溫度測量系統(tǒng)集成與調(diào)試①熱電偶的結(jié)構(gòu)熱電偶一般由熱電極、絕緣子、保護套管和接線盒等部分組成。絕緣子（絕緣瓷圈或絕緣瓷套管）分別套在兩根熱電極上，以防短路。再將熱電極以及絕緣子裝入不銹鋼或其它材質(zhì)的保護套管內(nèi)，以保護熱電極免受化學和機械損傷。參比端為接線盒內(nèi)的接線端。如圖2－14所示。熱電偶的結(jié)構(gòu)形式很多，除了普通熱電偶外，還有薄膜式熱電偶和套管式（或稱鎧裝）熱電偶。（四）子任務四：溫度測量系統(tǒng)集成與調(diào)試②熱電偶冷端溫度的影響及補償熱電偶分度表是在參比端溫度為0℃的條件下得到的。要使配熱電偶的顯示儀表的溫度標尺或溫度變送器的輸出信號與分度表吻合，就必須保持熱電偶參比端溫度恒為0℃，或者對指示值進行一定修正，或自動補償，以使被測溫度能真實地反映在顯示儀表上。（四）子任務四：溫度測量系統(tǒng)集成與調(diào)試a.利用補償導線將冷端延伸為對熱電偶進行冷端溫度補償，首先需要將參比端延伸到溫度恒定的地方。由于熱電偶的價格和安裝等因素，使熱電偶的長度非常有限，冷端溫度易受工作溫度、周圍設(shè)備、管道和環(huán)境溫度的影響，且這些影響很不規(guī)則，使冷端溫度難以保持恒定。要將冷端溫度放到溫度恒定的地方，就要使用補償導線。補償導線通常使用廉價的金屬材料做成，不同分度號的熱電偶所配的補償導線也不同。使用補償導線將熱電偶延長，把冷端延伸到離熱源較遠，溫度又較低的地方。（四）子任務四：溫度測量系統(tǒng)集成與調(diào)試b.冷端溫度補償雖可采用補償導線將冷端延伸出來，但不能保證參比端溫度恒定為0℃。為解決此問題，常采用下列參比端溫度補償方法。冰浴法：將補償導線延伸到冰水混合物中。這種方法只適合實驗室使用，工業(yè)生產(chǎn)中使用很不方便。查表法：當參比端溫度不為0℃時，被測介質(zhì)的真實溫度應根據(jù)所用儀表的指示溫度數(shù)值t’，在分度表中查出對應的熱電勢E’，再查出與冷端溫度t’0相應的熱電勢E’0，兩者相加得到真實的熱電勢E，再在表中查出與E對應的溫度值，即為工作端的真實溫度。即：E=E’+E’0=E(t’,0)+E（t0,0）

（四）子任務四：溫度測量系統(tǒng)集成與調(diào)試校正儀表零點法：斷開測量電路，調(diào)整儀表指針的零點，使之指示室溫，即參比端溫度，再接通測量電路即可。此法在工業(yè)中經(jīng)常使用，但測量精度低。補償電橋法：目前使用最多的方法。如圖2－16所示，在熱電偶的測量電路中附加一個電勢，該電勢一般由補償電橋提供。補償電橋中R1～R3為錳銅繞制的等值的固定電阻，Rt為與補償導線的末端處于同一溫度場中的銅電阻。當環(huán)境溫度變化時，該電橋產(chǎn)生的電勢也隨之變化，而且在數(shù)值和極性上恰好能抵消冷端溫度變化所引起的熱電勢的變化值，以達到自動補償?shù)哪康?。即在工作端溫度不變時，如果冷端溫度在一定范圍內(nèi)變化，總的熱電勢值將不受影響，從而很好地實現(xiàn)了溫度補償。2-16具有補償電橋的熱電偶線路

2）熱電阻溫度計熱電阻溫度計是基于金屬導體的電阻值隨溫度的變化而變化的特性來進行溫度測量的，將被測溫度t轉(zhuǎn)換成直流電阻的變化值R(歐姆)。熱電阻測溫系統(tǒng)由熱電阻、顯示儀表、連接導線三部分組成。熱電阻溫度計適用于測量－200～500℃范圍內(nèi)液體、氣體、蒸汽及固體表面的溫度。熱電阻的輸出信號大，比相同溫度范圍內(nèi)的熱電偶溫度計具有更高的靈敏度和測量精度，而且無需冷端補償；電阻信號便于遠傳，較電勢信號易于處理和抗干擾。但其連接導線的電阻值易受環(huán)境溫度的影響而產(chǎn)生測量誤差，所以必須采用三線制接法。（四）子任務四：溫度測量系統(tǒng)集成與調(diào)試①常用熱電阻及其分度號名稱分度號0℃時的電阻值（Ω）特點用途銅電阻CU5050物理、化學性能穩(wěn)定特別是在－50～150℃范圍內(nèi)，使用性能好；電阻溫度系數(shù)大，靈敏度高，線性好；電阻率小，體積大，熱惰性較大；價格低是用于測量－50～150℃溫度范圍內(nèi)各種管道、化學反應器、鍋爐等工業(yè)設(shè)備中各種介質(zhì)的溫度。還可用于測量室溫。CU100100鉑電阻Pt5050物理、化學性能較穩(wěn)定，復現(xiàn)性好；精確度高；測溫范圍為－200～650℃；在抗還原性介質(zhì)中性能差，價格高適用于－200～500℃范圍內(nèi)各種管道、化學反應器、鍋爐等工業(yè)設(shè)備的介質(zhì)溫度測量；可用于精密測溫及作為基準熱電阻使用Pt100100（四）子任務四：溫度測量系統(tǒng)集成與調(diào)試②熱電阻的結(jié)構(gòu)熱電阻分為普通型熱電阻、鎧裝熱電阻和薄膜熱電阻三種。普通型熱電阻一般由電阻體、保護套管、接線盒、絕緣桿等部件構(gòu)成。（四）子任務四：溫度測量系統(tǒng)集成與調(diào)試3）溫度變送器溫度變送器是單元組合儀表變送單元的一個重要品種，其作用是將熱電偶或熱電阻輸出的電勢值或電阻值轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一標準信號，再送給單元組合儀表的其它單元進行指示、記錄或控制，以實現(xiàn)對溫度（溫差）變量的顯示、記錄或自動控制。溫度變送器的種類很多，常用的有DDZ－Ⅲ型溫度變送器、智能型溫度變送器等等。（四）子任務四：溫度測量系統(tǒng)集成與調(diào)試DDZ－Ⅲ型溫度變送器以24VDC為能源，以4～20mADC為統(tǒng)一標準信號，其作用是將來自熱電偶或熱電阻或者其它儀表的熱電勢、熱電阻阻值或直流毫伏信號，對應的轉(zhuǎn)換成4～20mADC電流（或1～5VDC電壓）。由于熱電偶的熱電勢和熱電阻的電阻值與溫度之間均呈非線性關(guān)系，使用中希望顯示儀表能進行線性指示，需對溫度變送器進行線性化處理。Ⅲ型熱電偶溫度變送器采用非線性反饋實現(xiàn)線性化，Ⅲ型熱電阻溫度變送器采用正反饋來實現(xiàn)線性化，保證輸出電流與溫度呈線性關(guān)系。

（四）子任務四：溫度測量系統(tǒng)集成與調(diào)試（3）工業(yè)常用的溫度顯示儀表顯示儀表直接接受檢測元件、變送器或傳感器送來的信號，經(jīng)測量線路和顯示裝置，對被測變量予以指示、記錄或以字、符、數(shù)、圖像顯示。顯示儀表按其顯示方式可分為模擬式、數(shù)字式和圖像顯示三大類。（四）子任務四：溫度測量系統(tǒng)集成與調(diào)試1）模擬式顯示儀表所謂模擬式顯示儀表，就是以指針或記錄筆的偏轉(zhuǎn)角或位移量來模擬顯示被測變量連續(xù)變化的儀表。根據(jù)其測量線路，又可分為直接變換式（如動圈式顯示儀表）和平衡式（如電子自動平衡式顯示儀表）。其中電子自動平衡式又分為電子電位差計、電子自動平衡電橋。（四）子任務四：溫度測量系統(tǒng)集成與調(diào)試2）數(shù)字式顯示儀表數(shù)字式顯示儀表接受來自傳感器或變送器的模擬量信號，在表內(nèi)部經(jīng)模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號，再由數(shù)字電路處理后直接以十進制數(shù)碼顯示測量結(jié)果。數(shù)字式顯示儀表具有測量速度快、精度高、抗干擾能力強、體積小、讀數(shù)清晰、便于與工業(yè)控制計算機聯(lián)用等特點，已經(jīng)越來越普遍地應用于工業(yè)生產(chǎn)過程中。（四）子任務四：溫度測量系統(tǒng)集成與調(diào)試3）無紙記錄儀表（圖像顯示）無紙、無筆記錄儀是一種以CPU為核心，采用液晶顯示、無紙、無筆、無機械傳動的記錄儀。直接將記錄信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，然后送到隨機存儲器進行保存，并在大屏幕液晶顯示屏上顯示出來。記錄信號由工業(yè)專用微處理器（CPU）進行轉(zhuǎn)化、保存和顯示，所以可以隨意放大、縮小地顯示在顯示屏上，觀察、記錄信號狀態(tài)非常方便。必要時還可以將記錄曲線或數(shù)據(jù)送往打印機打印或送往微型計算機保存和進一步處理（四）子任務四：溫度測量系統(tǒng)集成與調(diào)試2．子任務實施：學員以小組為單位，安裝并調(diào)試“溫度測量系統(tǒng)”。熟悉各種典型溫度測量系統(tǒng)及儀表特點,明確一次測溫儀表與二次顯示儀表之間配套關(guān)系（分度號）。（四）子任務四：溫度測量系統(tǒng)集成與調(diào)試1）安裝調(diào)試“熱電阻”測溫系統(tǒng)并校核二次顯示儀表①實訓設(shè)備:標準電阻箱1只；5歐姆電阻3只；XSZ-102溫度顯示表1只；導線若干。②熟識電阻箱、被校顯示儀表的種類、分度號、精度等級和測量范圍。2-19“熱電阻”測溫系統(tǒng)③根據(jù)所使用被校驗儀表的要求接好測量電路。電阻箱（模擬熱電阻）一次表與二次表XSZ-102溫度顯示表連接組成“熱電阻”測溫系統(tǒng)。（四）子任務四：溫度測量系統(tǒng)集成與調(diào)試④實訓步驟：分別按二次表XSZ-102溫度顯示表量程的20%、40%、60%、80%、100%調(diào)節(jié)電阻箱的輸出值，觀察顯示儀表在上、下行程同一溫度點的指示值。

（四）子任務四：溫度測量系統(tǒng)集成與調(diào)試2）安裝調(diào)試“熱電偶”測溫系統(tǒng)并校核二次顯示儀表。①實訓設(shè)備:標準電位差計UJ-361只；XWC-300電子電位差計1只；玻璃溫度計1只；導線若干。②熟識標準電位差計UJ-36、被校顯示儀表XWC-300電子電位差計的種類、分度號、精度等級和測量范圍。③根據(jù)所使用被校驗儀表的要求接好測量電路。標準電位差計UJ-36（模擬熱電偶）一次表與二次表XWC-300電子